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尼隆
尼龍的歷史
特性
尼龍的改性
特性尼龍纖維納米尼龍
超級尼龍纖維
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尼龍
[編輯本段]尼龍
聚酰胺俗稱尼龍，英文名為聚酰胺(簡稱PA)，是分子主鏈中含有重復酰胺基[NHCO]的熱塑性樹脂的總稱。包括脂肪族PA、脂肪族-芳香族PA和芳香族PA。其中脂肪族PA品種多、產量大、應用廣，其名稱取決於合成單體中的具體碳原子數。它是由美國著名化學家卡羅瑟斯及其研究團隊發明的。尼龍的主要品種是尼龍6和尼龍66，占絕對主導地位，其次是尼龍11、尼龍12、尼龍610、尼龍612，此外還有尼龍1010、尼龍46、尼龍7、尼龍9T和特種尼龍MXD6(阻隔樹脂)等。改性尼龍有很多種，如增強尼龍、單體澆鑄尼龍(MC尼龍)、反應註射成型(RIM)尼龍、芳香族尼龍、透明尼龍、高抗沖(超韌性)尼龍、電鍍尼龍、導電尼龍、阻燃尼龍、尼龍和其他聚合物* * *共混物和合金等。，滿足不同需求。尼龍是最重要的工程塑料，產量居五大通用工程塑料之首。尼龍[1]是壹種聚酰胺纖維(尼龍)。可制成長纖維或短纖維。65438-0928年，美國最大的化學工業公司杜邦公司成立了基礎化學研究所，年僅32歲的卡羅瑟斯博士被聘為研究所所長。他主要從事聚合反應的研究。他首先研究了雙官能分子的縮聚反應，通過二元醇和二元羧酸的酯化和縮合反應，合成了高分子量的長鏈聚酯。在不到兩年的時間裏，carothers在制備線性聚合物，尤其是聚酯方面取得了重要進展，將聚合物的相對分子質量提高到65，438+00，000 ~ 25，000。他把相對分子量高於65，438+00，000的聚合物稱為高聚物。在1930中，carothers的助手發現二元醇和二元羧酸縮聚制備的高聚酯的熔體可以像棉花糖壹樣被拉伸出來，這種纖維狀長絲即使冷卻後也可以繼續拉伸，拉伸長度可以達到原來的幾倍。經過冷卻和拉伸後，纖維的強度、彈性、透明度和光澤度都大大增加。這種聚酯的奇特性能讓他們覺得它可能有很大的商業價值，有可能用熔融聚合物紡出尼龍纖維。然而，不斷的研究表明，從聚酯中獲得纖維僅具有理論意義。由於高聚酯在100℃以下熔化，特別易溶於各種有機溶劑，但在水中略穩定，所以不適合紡織。隨後，carothers對壹系列聚酯和聚酰胺化合物進行了深入研究。經過多次比較，他選擇了1935年2月28日由己二胺和己二酸首次合成的聚酰胺66(前6代表二胺中的碳原子數，後6代表二酸中的碳原子數)。這種聚酰胺不溶於普通溶劑，熔點為263℃，高於常用的熨燙溫度。拉伸後的纖維具有蠶絲的外觀和光澤，在結構和性能上接近於天然蠶絲，耐磨性和強度超過當時任何纖維。考慮到其性能和制造成本，它是已知聚酰胺中的最佳選擇。然後，杜邦公司解決了生產聚酰胺66的原料工業來源。1938，10年10月27日，正式宣布世界上第壹條合成纖維的誕生，並將聚酰胺66命名為尼龍。尼龍後來成為“所有由煤、空氣、水或其他物質合成的聚酰胺的總稱，具有耐磨性和柔韌性，與蛋白質的化學結構相似”。聚酰胺(尼龍)聚癸二胺癸二酸酯(尼龍1010)聚十壹胺(尼龍11)聚十二胺聚己內酰胺(尼龍6)聚癸二胺(尼龍610)聚十二烷。PA6(尼龍66)CAS代碼:32131-17-2 PA8(尼龍9) PA6和PA66 *結構:PA6是聚己內酰胺，PA66是PA66。尼龍66比尼龍6硬12%。理論上，尼龍硬度越高，纖維越脆，越容易斷裂。但是在地毯的使用上，這種細微的差別是難以區分的。*清潔性和防汙性:影響這兩個性能的是纖維的橫截面形狀和背面的防汙處理。但纖維本身的強度和硬度對清潔和防汙的作用不大。*熔點和彈性:尼龍6的熔點為220℃，尼龍66的熔點為260℃。然而，這並不是地毯溫度條件的差異。較低的熔點使得尼龍6比尼龍66具有更好的回彈性、耐疲勞性和熱穩定性。*色牢度:色牢度不是尼龍的特性，而是尼龍中的染料，而不是尼龍本身，在光照下褪色。*耐磨性和防塵性:美國克萊姆森大學在坦帕國際機場用巴斯夫Zeftron500尼龍6地毯和杜邦Antron XL尼龍66地毯進行了為期兩年半的實驗。地毯處於極高的人流量狀態。結果表明，BASF Zeftron500尼龍在保色性和絨頭耐磨性方面略優於杜邦Antron XL。這兩種紗線的防塵性能沒有區別。尼龍的改性由於尼龍具有許多特性，因此被廣泛應用於汽車、電氣設備、機械結構、交通運輸設備、紡織、造紙機械等。隨著汽車小型化、電子電氣設備高性能化和機械設備輕量化的發展，對尼龍的需求會越來越大。特別是尼龍作為壹種結構材料，對其強度、耐熱性、耐寒性提出了很高的要求。尼龍固有的缺點也是限制其應用的重要因素。尤其是PA6和PA66，與PA46、PAl2等品種相比，具有很強的價格優勢，雖然部分性能不能滿足相關行業發展的要求。因此，有必要針對某壹應用領域，通過改性來提高其某些性能，以擴大其應用領域。主要在以下幾個方面進行了修改。①提高尼龍的吸水性和產品的尺寸穩定性。②提高尼龍的阻燃性，滿足電子、電力、通訊等行業的要求。③提高尼龍的機械強度達到金屬材料的強度，替代金屬④提高尼龍的耐低溫性能，增強其抵抗環境應變的能力。⑤提高尼龍的耐磨性，以適應耐磨性要求高的場合。⑥提高尼龍的抗靜電性能，以滿足礦山及其機械應用的要求。⑦提高尼龍的耐熱性，以適應汽車發動機等高溫條件的領域。⑧降低尼龍成本，提高產品競爭力。總之，通過以上改進，實現尼龍復合材料的高性能化和功能化，進而推動相關行業的產品向高性能、高尼龍品質方向發展。改性PA產品的最新進展如前所述，玻璃纖維增強PA在50年代就有研究，但在70年代才工業化。自1976年美國杜邦公司開發出超韌PA66以來，各國大公司紛紛開發出新的改性PA產品。美國、西歐、日本、荷蘭和意大利大力發展增強PA、阻燃PA和填充PA，大量改性PA投放市場。20世紀80年代，相容劑技術的成功開發推動了PA合金的發展，世界各地相繼開發出PA/PE、PA/PP、PA/ABS、PA/PC、PA/PBT、PA/PET、PA/PPO、PA/PPS、PA/I、CP(液晶聚合物)、PA/PA等數千種合金。20世紀90年代，改性尼龍的新品種不斷增加。在此期間，改性尼龍走向商業化，形成新的產業，發展迅速。90年代末，世界尼龍合金產量達到65438+65438+萬噸/年。產品開發方面，以高性能尼龍PPO/PA6、PPS/PA66、增韌尼龍、納米尼龍、無鹵阻燃尼龍為主要方向；在應用方面，汽車零部件和電器元件的發展取得了很大的進步。比如汽車進氣歧管用高流動性改性尼龍已經商品化。這種復雜結構的塑化不僅在應用上，而且在延長零件壽命和促進工程塑料加工技術的發展上都具有重要意義。改性尼龍的發展趨勢尼龍作為工程塑料中最大、最重要的品種，具有強大的生命力，主要是因為改性後達到了高性能。其次，汽車、電器、通信、電子、機械等行業對高性能產品的需求越來越強烈。相關產業的快速發展推動了工程塑料高性能化的進程。改性尼龍的未來發展趨勢如下。①高強高剛性尼龍的市場需求不斷增加，無機晶須增強、碳纖維增強PA等新型增強材料將成為重要品種，主要用於汽車發動機零部件、機械零部件和航空設備零部件。②尼龍合金化將成為改性工程塑料發展的主流。尼龍合金化是實現尼龍高性能的重要途徑，也是制造尼龍專用料和提高尼龍性能的主要手段。通過混合其他聚合物，提高尼龍的吸水性，提高產品的尺寸穩定性、低溫脆性、耐熱性和耐磨性。因此適用於車型的不同要求。③納米尼龍的制造技術和應用將迅速發展。納米尼龍的優點是其熱性能、力學性能、阻燃性、阻隔性都比純尼龍高，制造成本與背穿尼龍相當。因此具有很大的競爭力。④電子、電器、電器用阻燃尼龍日益增多，綠色阻燃尼龍越來越受到市場的重視。⑤抗靜電、導電尼龍、磁性尼龍將是電子設備、礦山機械、紡織機械的首選材料。⑥加工助劑的研究和應用將推動改性尼龍的功能化和高性能化進程。⑦綜合技術的應用和產品的精細化是推動其產業發展的動力。聚酰胺纖維是壹種大分子鏈上帶有C9-NH基團的假纖維。常用的脂肪族聚酯聚酰胺6和聚酰胺66是主要品種，在中國的商品名為尼龍6和尼龍66。。？尼龍纖維以長絲為主，少量短纖維主要用於與棉、毛或其他化學纖維混紡。錦綸長絲廣泛用於變形加工制作彈力絲，作為織造或針織的原料。聚酰胺纖維壹般采用熔融法紡絲。尼龍6和尼龍66纖維的強度為4 ~ 5.3 cn/dtex，高強聚酯可達7.9 cn/dtex以上，伸長率為18% ~ 45%，10%伸長率時的彈性回復率在90%以上。據測定，尼龍纖維的耐磨性是棉纖維的20倍，羊毛的20倍，粘膠的50倍。抗疲勞性居各種纖維之首。廣泛用於加工襪子等混紡產品，提高織物的耐磨牢度，但尼龍纖維模量低，抗皺性不如聚酯纖維，限制了尼龍在服裝領域的應用。尼龍繩的使用壽命是粘膠的3倍，沖擊吸收能量大，輪胎可以在惡劣的路面上行駛。但由於尼龍繩伸長較大，汽車在停車時，輪胎變形產生平點，汽車在起步初期跳得很厲害。所以只能用於卡車輪胎，不能用於乘用車輪胎簾線。尼龍纖維表面平整，不加油劑的纖維摩擦系數很高，尼龍油劑存放時間長了容易失效，所以在紡織加工過程中需要重新添加油劑。尼龍纖維的吸濕性高於聚酯纖維，標準條件下尼龍6和尼龍66的回潮率為4.5%，在合成纖維中僅次於維綸。染色性能好，可用酸性染料、分散染料等染料染色。